Preview

БИОМЕДИЦИНА

Расширенный поиск

Модель «выученной беспомощности» у крыс: возможности и ограничения при оценке депрессивно-подобного состояния и эффектов антидепрессантов.

https://doi.org/10.33647/2074-5982-17-2-22-34

Полный текст:

Аннотация

Модель «выученной беспомощности» (ВБ) у крыс широко используется в наборе тестов для оценки депрессивно-подобного состояния и эффектов антидепрессантов. Модель оценивается как достаточно валидная, но имеющая ограничения по воспроизводимости. В обзоре представлены возможности использования модели для оценки симптомов депрессивно-подобного состояния и отдельных звеньев патогенеза депрессии, эффектов антидепрессантов. Описаны факторы, влияющие на воспроизводимость модели ВБ, наиболее важным из которых является различная чувствительность животных к стрессу. Приведены различные протоколы формирования и тестирования ВБ, используемые в разных исследовательских коллективах. С учетом большого количества вариантов протоколов и получаемых результатов, сравнительный анализ которых затруднен, необходима стандартизация модели ВБ в условиях каждой конкретной лаборатории. Модель ВБ целесообразно использовать в доклинических исследованиях потенциальных препаратов с антидепрессивной активностью.

Об авторах

Е. А. Вальдман
ФГБНУ «Научно-исследовательский институт фармакологии имени В.В. Закусова»
Россия

Вальдман Елена Артуровна, д.м.н., проф

125315, Российская Федерация, Москва, Балтийская ул., 8



В. А. Крайнева
ФГБНУ «Научно-исследовательский институт фармакологии имени В.В. Закусова»
Россия

Крайнева Валентина Александровна, к.б.н.

125315, Российская Федерация, Москва, Балтийская ул., 8



С. О. Котельникова
ФГБНУ «Научно-исследовательский институт фармакологии имени В.В. Закусова»
Россия

Котельникова Светлана Олеговна, к.б.н.

125315, Российская Федерация, Москва, Балтийская ул., 8



М. С. Cадовский
ФГБНУ «Научно-исследовательский институт фармакологии имени В.В. Закусова»
Россия

Садовский Максим Сергеевич

125315, Российская Федерация, Москва, Балтийская ул., 8



Список литературы

1. Гарибова Т.Л., Крайнева В.А., Воронина Т.А. Поведенческие экспериментальные модели депрессии. Фармакокинетика и фармакодинамика. 2017,2:14–19.

2. Котельникова С.О., Садовский М.С., Крайнева В.А., Вальдман Е.А., Середенин С.Б. Оценка предрасположенности беспородных белых крыс к формированию депрессивно-подобного состояния выученной беспомощности. Бюлл. эксп. биол. и мед. 2020;170(8):183– 187.

3. Русаков Д.Ю., Вальдман А.В. Анализ острого и хронического эффекта антидепрессантов на модели депрессии поведения (“learned helplessness”) у мышей. Бюлл. эксп. биол. и мед. 1983;96(11):62– 64.

4. Ушакова В.М., Горлова А.В., Зубков Е.А., Морозова А.Ю., Зоркина Я.А., Павлов Д.А., Иноземцев А.Н., ЧехонинВ.П. Экспериментальные модели депрессивного состояния. Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2019;2(69):230–247.

5. Шаляпина В.Г., Ракицкая В.В., Петрова Е.И. Роль кортикотропин-рилизинг гормона в нарушениях поведения после неизбегаемого стресса у активных и пассивных крыс. Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2005;55(2):241– 246.

6. Яузина Н.А., Комлева Ю.К., Салмина А.Б., Петрова М.М., Морозова Г.А., Малиновская Н.А., Герцог Г.Е. Современные экспериментальные модели депрессии. Биомедицина. 2013;1:61–77.

7. Adrien J., Christine Dugovic C., Martin P. Sleepwakefulness patterns in the helpless rat. Physiology & Behavior. 1991;49(2):257–262. DOI: 10.1016/0031- 9384(91)90041-L.

8. Arakawa S., Shirayama Y., Fujita Y., Ishima T., Horio M., Muneoka K., Iyo M., Hashimoto K. Minocycline produced antidepressant-like effects on the learned helplessness rats with alterations in levels of monoamine in the amygdala and no changes in BDNF levels in the hippocampus at baseline. Pharmacol. Biochem. Behav. 2012;100(3):601–606. DOI: 10.1016/j.pbb.2011.09.008.

9. Bertaina-Angladea V., Drieu la Rochellea C., Boyerb P.A., Mocae E. Antidepressant-like effects of agomelatine (S 20098) in the learned helplessness model. Behavioural Pharmacology. 2006;17:703-713. DOI: 10.1097/FBP.0b013e3280116e5c.

10. Berton O., Nestler E.J. New approaches to antidepressant drug discovery: beyond monoamines. Nat. Rev. Neurosci. 2006;7:137–151. DOI: 10.1038/nrn1846.

11. Borsini F., Cesana R. Mechanism of action of fl ibanserin in the learned helplessness paradigm in rats. European J. of Pharmacology. 2001;433(1):81–89. DOI: 10.1016/S0014-2999(01)01495-9.

12. Centeno V.A., Voloshin M. Chronic treatment with desipramine: effect on endocrine and behavioral responses induced by inescapable stress. Physiology and Behavior. 1997;62(4):939–944. DOI: 10.1016/s0031- 9384(97)00255-2.

13. Cryan J.F., Markou A., Lucki I. Assessing antidepressant activity in rodents: recent developments and future needs. Trends in Pharmacological Sciences. 2002;23(5):238–245. DOI: 10.1016/s0165- 6147(02)02017-5.

14. Czéh B., Fuchs E., Wiborg O., Simon M. Animal models of major depression and their clinical implications. Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psy chiatry. 2016;4(64):293–310. DOI: 10.1016/j. pnpbp.2015.04.004.

15. Hao Y., Ge H., Sun M., Gao Y. Selecting an Appropriate Animal Model of Depression. Int. J. Mol. Sci. 2019;20:4827. DOI:10.3390/ijms20194827.

16. Henn F.A., Vollmayr B. Stress models of depression: Forming genetically vulnerable strains. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 2005;29:799–804. DOI: 10.1016/j.neubiorev.2005.03.019.

17. Ho Y.C., Wang S. Adult neurogenesis is reduced in the dorsal hippocampus of rats displaying learned helplessness behavior. Neuroscience. 2010;171(1):153– 161. DOI: 10.1016/j.neuroscience.2010.08.062.

18. Hunziker M.H.L., Santos C.V. Learned helplessness: Effects of response requirement and interval between treatment and testing. Behavioural Processes. 2007;76:183–191. DOI: 10.1016/j.beproc.2007.02.012.

19. Iwata M., Ishida H., Kaneko K., Shirayama Y. Learned helplessness activates hippocampal microglia in rats: A potential target for the antidepressant imipramine. Pharmacology, Biochemistry and Behavior. 2016;150:138–146. DOI: 10.1016/j. pbb.2016.10.005.

20. Iwata M., Shirayama Y., Ishida H., Kawahara R. Hippocampal synapsin I, growth-associated protein-43, and microtubule-associated protein-2 immunoreactivity in learned helplessness rats and antidepressant-treated rats. Neuroscience. 2006;14:1301–1313. DOI: 10.1016/j.neuroscience.2006.04.060.

21. MacSweeney C.P., Lesourd M., Gandon J.M. Antidepressant-like effects of alnespirone (S 20499) in the learned helplessness test in rats. European Journal of Pharmacology. 1998;345:133–137. DOI: 10.1016/ S0014-2999(97)01611-7.

22. Maier S.F. Exposure to the Stressor Environment Prevents the Temporal Dissipation of Behavioral Depression/ Learned Helplessness. Biol. Psychiatry. 2001;49:763– 773. DOI: 10.1016/s0006-3223(00)01095-7.

23. Maier S.F., Watkins L.R. Stressor controllability and learned helplessness: the role of the dorsal raphe nucleus, serotonin and corticotropin-releasing factor. Neurosci. Behav. Rev. 2005;29:829e841. DOI: 10.1016/j.neubiorev.2005.03.021.

24. Malberg J.E., Duman R.S. Cell proliferation in adult hippocampus is decreased by inescapable stress: reversal by fl uoxetine treatment. Neuropsychopharmacology. 2003;28:1562–1571. DOI:10.1038/sj.npp.1300234.

25. Martin P., Massol J., Scalbert E., Puech A.J. Involvement of angiotensin-converting enzyme inhibition in reversal of helpless behavior evoked by perindopril in rats. European Journal of Pharmacology. 1990;187:165–170.

26. Minor T.R., Dess N.K., Ben-David E., Chang W.C. Individual Differences in Vulnerability to Inescapable Shock in Rats. Journal of Experimental Psychology: Animal Behavior Processes. 1994;20(4):402–412.

27. Mitchell P.J., Redfern P.H. Animal Models of Depressive Illness: The Importance of Chronic Drug Treatment Current Pharmaceutical Design. 2005;11:171–203. DOI: 10.2174/1381612053382250.

28. Musty R.E., Jordan M.P., Lenox R.H. Criterion for learned helplessness in the rat: A redefi nition. Pharmacology Biochemistry and Behavior. 1990;36:739–744. DOI: 10.1016/0091-3057(90)90070-x.

29. O’Leary O.F., Cryan J.F. Towards translational rodent models of depression. Cell Tissue Res. 2013;354(1):141–153. DOI: 10.1007/s00441-013- 1587-9.

30. Overmier J.B., Seligman M.E. Effects of inescapable shock upon subsequent escape and avoidance responding. J. of Comparative Physiological Psychology. 1967;63(1):28–33. DOI: 10.1037/h0024166.

31. Padilla E., Barrett D., Gonzalez-Lima F. Strain, sex, and open-fi eld behavior: Factors underlying the genetic susceptibility to helplessness. Behav. Brain Res. 2009;201(2):257–264. DOI: 10.1016/j. bbr.2009.02.019.

32. Padilla E., Shumake J., Barrett D.W., Holmes G., Sheridan E.C., Gonzales-Lima F. Novelty-evoked activity in open-fi eld predicts susceptibility to helpless behavior. Physiology and Behavior. 2010;101(5):746– 754. DOI: 10.1016/j.physbeh.2010.08.017.

33. Pryce C.R., Azzinnari D., Spinelli S., Seifritz E., Tegethoff M., Meinlschmidt G. Helplessness: A systematic translational review of theory and evidence for its relevance to understanding and treating depression. Pharmacology & Therapeutics. 2011;132(3):242–267. DOI: 10.1016/j.pharmthera.2011.06.006.

34. Richter S.H., Sartorius A., Gass P., Vollmayr B. A matter of timing: harm reduction in learned helplessness. Behavioral and Brain Functions. 2014;10:41. DOI: 10.1186/1744-9081-10-41.

35. Santos C.V., Gehm T., Hunziker M.H. Learned helplessness in the rat: Effect of response topography in a within-subject design. Behavioural Processes. 2011;86(2):178–183. DOI: 10.1016/j.beproc.2010.11.005.

36. Sartorius A., Vollmayr B., Neumann-Haefelin C., Ende G., Hoehn M., Henn F.A. Specifi c creatinine rise in learned helplessness induced by electroconvulsive shock treatment. NeuroReport. 2003;14:2199–2201. DOI: 10.1097/00001756-200312020-00013.

37. Seligman M.E., Beagley G. Learned helplessness in the rat. Journal of Comparative Physiological Psychology. 1975;88(2):534–541. DOI: 10.1037/ h0076430.

38. Sherman A.D., Sacquitne J.L., Petty F. Specifi city of the learned helplessness model of depression. Pharmacol. Biochem. Behav. 1982;16:449–454. DOI: 10.1016/0091-3057(82)90451-8.

39. Shirayama Y., Hashimoto K. Effects of a single bilateral infusion of R-ketamine in the rat brain regions of a learned helplessness model of depression. European Archives of Psychiatry and Clinical Neuroscience. 2017;267(2):177– 182. DOI: 10.1007/s00406-016-0718-1.

40. Shirayama Y., Hashimoto K. Lack of Antidepressant Effects of (2R,6R)-Hydroxynorketamine in a Rat Learned Helplessness Model: Comparison with (R)-Ketamine. International J. of Neuropsychopharmacology. 2018;21(1):84=88. DOI: 10.1093/ijnp/pyx108.

41. Short K.R., Maier S.F. Stressor controllability, social interaction, and benzodiazepine systems. Pharmacol Biochem Behav. 1993;45(4):827–835. DOI: 10.1016/0091-3057(93)90128-G.

42. Storacea A., Danielsa S., Zhoub Y., Kalischc B., Parkera L., Rocka E., Limebeera C., Lapointea T., Leria F. A study of limbic brain derived neurotrophic factor gene expression in male Sprague-Dawley rats trained on a learned helplessness task. Behav. Brain Res. 2019;376:112174. DOI: 10.1016/j. bbr.2019.112174.

43. Takamori K., Yoshida S., Okuyama S. Availability of learned helplessness test as a model of depression compared to a forced swimming test in rats. Pharmacology. 2001;63:147–153. DOI: 10.1159/000056126.

44. Valentine G., Dow A., Banasr M., Pittman B., Duman R. Differential effects of chronic antidepressant treatment on shuttle box escape defi cits induced by uncontrollable stress. Psychopharmacology. 2008;200:585–596. DOI: 10.1007/s00213-008-1239-z.

45. Velbinger K. , De Vry J. , Jentzsch K. , Eckert A., Henn F. , Müller W.E. Acute stress induced modifi cations of calcium signaling in learned helpless rats. Pharmacopsychiatry. 2000;33(4):132– 137. DOI: 10.1055/s-2000-11220.

46. Vollmayr B., Bachteler D., Vengeliene V., Gass P., Spanagel R., Henn F. Rats with congenital learned helplessness respond less to sucrose but show no defi cits in activity or learning. Behav. Brain Res. 2004;150:217– 221. DOI: 10.1016/S0166-4328(03)00259-6.

47. Vollmayr B., Faust H.S., Lewicka S., Henn F.A. Brain-derived-neurotrophic-factor (BDNF) stress re sponse in rats bred for learned helplessness. Molecular Psychiatry. 2001;6:471–474.

48. Vollmayr B., Gass P. Learned helplessness: Unique features and translational value of a cognitive depression model. Cell and Tissue Research. 2013;354:171– 178. DOI: 10.1007/s00441-013-1654-2.

49. Vollmayr B., Henn F.A. Learned helplessness in the rat: Improvements in validity and reliability. Brain Research Protocols. 2001;8:1–7. DOI: 10.1016/ S1385-299X(01)00067-8.

50. Urbanavicius J., Fabius S., Roncalho A., Joca S., Torterolo P., Scorza C. Melanin-concentrating hormone in the Locus Coeruleus aggravates helpless behavior in stressed rats. Behav. Brain Res. 2019;18(374):112– 120. DOI: 10.1016/j.bbr.2019.112120.

51. Wang Q., Matthew A., Timberlake I., Prall K., Dwive di Y. The recent progress in animal models of depression. Progress in Neuropsychopharmacology & Biological Psychiatry. 2017;77(3):99–109. DOI: /10.1016/j.pnpbp.2017.04.008.

52. Weiss J.M., Goodman P.A., Losito B.G., Corrigan S., Charry J.M., Bailey W.H. Behavioral depression produced by an uncontrollable stressor: Relationship to norepinephrine, dopamine, and serotonin levels in various regions of rat brain. Brain Research Reviews. 1981;3(2):167–205. DOI: 10.1016/0165-0173(81)90005-9.

53. Wieland S., Boren J.L., Consroe P.F., Martin A. Stock differences in the susceptibility of rats to learned helplessness training. Life Sciences. 1986;39:937–944. DOI: 10.1016/0024-3205(86)90376-0.

54. Willner P. The validity of animal models of depression. Psychopharmacology. 1984;83(1):1–16. DOI: 10.1007/BF00427414.

55. Willner P., Belzung C. Treatment-resistant depression: are animal models of depression fi t for purpose? Psychopharmacology. 2015;232(19):3473–3495. DOI: 10.1007/s00213-015-4034-7.

56. Willner P., Mitchell P.J. The validity of animal models of predisposition to depression. Behavioural Pharmacology. 2002;13:169–188. DOI: 10.1097/00008877-200205000-00001.

57. Yina X., Guvena N., Dietisa N. Stress-based animal models of depression: Do we actually know what we are doing? Brain Research. 2016;3042:16–52. DOI: 10.1016/j.brainres.2016.09.027.

58. Zazpe A., Artaiz I., Labeaga L., Lucero M.L., Orjales A. Reversal of learned helplessness by selective serotonin reuptake inhibitors in rats is not dependent on 5-HT availability. Neuropharmacology. 2007;52:975– 984. DOI:10.1016/j.neuropharm.2006.10.014.

59. Zhang K., Fujita Y., Chang L., Qu Y., Pu Y., Wang S., Shirayama Y., Hashimoto K. Abnormal composition of gut microbiota is associated with resilience versus susceptibility to inescapable electric stress. Translational Psychiatry. 2019;9:231. DOI: 10.1038/s41398-019- 0571-x.


Для цитирования:


Вальдман Е.А., Крайнева В.А., Котельникова С.О., Cадовский М.С. Модель «выученной беспомощности» у крыс: возможности и ограничения при оценке депрессивно-подобного состояния и эффектов антидепрессантов. БИОМЕДИЦИНА. 2021;17(2):22-34. https://doi.org/10.33647/2074-5982-17-2-22-34

For citation:


Valdman E.A., Kraineva V.A., Kotelnikova S.O., Sadovsky M.S. The “Learned Helplessness” Model in Rats: Possibilities and Limitations in Assessing a Depressive-Like State and Effects of Antidepressants. Journal Biomed. 2021;17(2):22-34. (In Russ.) https://doi.org/10.33647/2074-5982-17-2-22-34

Просмотров: 40


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2074-5982 (Print)
ISSN 2713-0428 (Online)